• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
不同类型表面活性剂对烟煤润湿性能影响的分子模拟及实验
  • 75
  • 作者

    唐明云金靖艳江丙友郑春山周亮高世强王乐乐

  • 单位

    安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽理工大学安全科学与工程学院

  • 摘要
    喷雾降尘是现阶段矿井使用最广泛的除尘方式之一,水对煤的润湿性能好坏对喷雾降尘效果有着直接的影响,所以在水中加入表面活性剂可提高水对煤的润湿性能。为探究不同类型表面活性剂对烟煤粉尘润湿性能影响,以快渗T、1227、BS-12和APG四种离子类型的表面活性剂为代表,采用分子模拟技术和实验室实验相结合对烟煤的润湿性能进行了研究。一方面,利用分子模拟手段构建了表面活性剂水溶液的界面体系,基于氢键形成数目和径向分布函数理论,对表面活性剂自身的亲水性进行了模拟分析,并开展了四种试剂的表面张力实验,研究发现,快渗T试剂形成氢键的数目最多,为398个,且径向分布函数曲线出现峰值最早在1.99?处,最易与H2O分子吸附,实验结果也表现为快渗T试剂对水的表面张力削弱最强,即表面张力最小,为24.4mN/m。另一方面,通过静电势计算,结合构建的表面活性剂/水/烟煤三元吸附体系相互作用能分析,研究了四种表面活性剂对烟煤润湿性影响,并分别开展了烟煤在四种试剂中的沉降实验和接触角实验,结果表明,快渗T分子与烟煤分子结合后该部位与水分子的电势差最大,为6.8535eV,其与烟煤间相互作用能也最大,为-646.54kcal/mol,实验结果也表现为两种烟煤在快渗T试剂中的沉降时间最小,分别为26.3s、10.22s,接触角最小,分别为25.8°、21.7°,由此表明分子模拟结果均与实验结果一致,均验证得出阴离子型表面活性剂快渗T对烟煤的润湿性能为最好。
  • 关键词

    表面活性剂烟煤分子模拟实验润湿性

  • 文章目录
    1 实验材料及分子模型
    1.1 表面活性剂及其分子模型
    1.2 煤样及其分子模型
    2表面活性剂溶液性质模拟及实验
    2.1 表面活性剂水溶液模拟分析
    2.1.1 表面活性剂溶液界面模型的构建
    2.1.2 氢键数目模拟分析
    2.1.3 径向分布函数分析
    2.2 表面张力实验
    3.表面活性剂对烟煤润湿性模拟及实验
    3.1 静电势与煤润湿性的关联分析
    3.1.1 煤与水的静电势分析
    3.1.2 表面活性剂对煤润湿性影响的静电势分析
    3.2 表面活性剂对烟煤润湿性模拟分析
    3.2.1 表面活性剂/水/烟煤的三元吸附体系构建
    3.2.2 三元吸附体系固液相互作用能分析
    3.3 沉降实验
    3.4 接触角实验
    4 结论
相关问题

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